Nuevos adsorbentes extraen eficientemente uranio del agua de mar.

adsorbente-uranioLa minería del uranio puede ser subterránea, mediante galerías y pozos; si bien tiene un mayor impacto radiológico en los trabajadores y la recuperación de las reservas es menor, lo que hace este método más costoso.

También se puede efectuar a cielo abierto, mediante la creación de bancos y el empleo de explosivos. Este método permite explotar yacimientos con menor ley de mineral (contenido en mineral del total de material extraído, se expresa en partes por millón o porcentaje), aunque con un mayor impacto ambiental.

La minería de uranio para la industria nuclear causa enormes daños ambientales, que se vuelven más severos a medida que las reservas se agotan. El aislamiento de uranio del agua de mar sería una alternativa más ecológica. En la revista Angewandte Chemie, investigadores estadounidenses han introducido ahora un proceso por el cual pueden producir agentes de adsorción a medida, altamente eficaces para hacer este trabajo.

Dado que la concentración de iones uranilo en el agua de mar es muy baja, los agentes de adsorción utilizados para este proceso deben ser particularmente eficaces. Controlando cuidadosamente la superficie y estructuras del poro, un equipo de Oak Ridge National Laboratory y la Universidad de Tennessee ahora ha sido capaz de aumentar significativamente la tasa y la capacidad de adsorción de un nuevo polímero absorbente.

Su éxito radica en una técnica especial de polimerización. El equipo de Dai Sheng comienza por producir un marco de polímero poroso basado en el monómero de cloruro de vinilbenzilo (VBC) con divinilbenceno (DVB) como agente de entrecruzamiento.

Es posible variar las propiedades de superficie y volumen de poro del producto cambiando la proporción de VBC a DVB. Los interiores de las estructuras formadas contienen muchas especies de cloruro accesibles que luego sirven como puntos de partida para el siguiente paso de la polimerización, que se conoce como polimerización por transferencia radical atómica (ATRP).

Esta reacción les permite a los investigadores hacer crecer cadenas de poliacrilonitrilo dentro del marco. La ventaja del ATRP es que la longitud de las cadenas es altamente controlable y uniforme. En la etapa final, el poliacrilonitrilo es convertido en polyamidoxime porque los grupos amidoxime se unen bien a los iones uranilo.

Las pruebas con agua de mar simulada resultaron en la adsorción de uranio claramente superior y considerablemente más rápida que con adsorbentes convencionales, a base de polietileno.

Los experimentos demostraron que la capacidad de adsorción del nuevo adsorbente es fuertemente dependiente de la densidad de los grupos amidoxime — un parámetro que puede ser adaptado mediante el tamaño del poro y el número de especies de cloruro accesible en el marco original del nano poro.

“Estos marcos son el primer ejemplo de iniciadores de la ATRP en donde la especie de iniciadora se encuentra dentro de la red de apoyo de los nano poros ” afirmó Dai. “Este nuevo proceso pone materiales con propiedades superficiales y de adsorción a dentro de su alcance.

El método puede utilizarse para producir una gran variedad de nano compuestos poliméricos para aplicaciones, incluyendo la eliminación de iones de metales pesados de soluciones o nuevos catalizadores.”

Más información : “Seawater Uranium Sorbents: Preparation from a Mesoporous Copolymer Initiator by Atom-Transfer Radical Polymerization,” Sheng Dai. Angewandte Chemie International Edition: dx.doi.org/10.1002/anie.201307825

FUENTE: http://phys.org/news/2013-11-sorbents-efficiently-uranium-seawater.html

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